Kokoviljasäilörehu karjatilalla

Maa- ja elintarviketalous 40 Kokoviljasäilörehu karjatilalla Antti Suokannas, Aarne Pehkonen, Heikki Mäkinen, Mikko Tuori ja Seppo Pentti Teknologia

Maa- ja elintarviketalous 40 76 s., 1 liite Kokoviljasäilörehu karjatilalla Antti Suokannas, Aarne Pehkonen, Heikki Mäkinen, Mikko Tuori ja Seppo Pentti Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

ISBN 951-729-828-5 (Painettu) ISBN 951-729-829-3 (Verkkojulkaisu) ISSN 1458-5073 (Painettu) ISSN 1458-5081 (Verkkojulkaisu) www.mtt.fi/met/pdf/met40.pdf Copyright MTT Antti Suokannas, Aarne Pehkonen, Heikki Mäkinen, Mikko Tuori ja Seppo Pentti Julkaisija ja kustantaja MTT Jakelu ja myynti MTT maatalousteknologian tutkimus (Vakola), 03400 Vihti Puhelin (09) 224 251, telekopio (09) 224 6210 sähköposti: julkaisut@mtt.fi Julkaisuvuosi 2003 Kannen kuva: Seppo Pentti Painopaikka Data Com Finland Oy

Kokoviljasäilörehu karjatilalla Antti Suokannas 1), Aarne Pehkonen 2), Heikki Mäkinen 3), Mikko Tuori 4) ja Seppo Pentti 5) 1) MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) maatalousteknologian tutkimus (Vakola), Vakolantie 55, 03400 Vihti, antti.suokannas@mtt.fi 2) Helsingin yliopisto, Maa- ja kotitalousteknologian laitos, PL 27, 00014 Helsingin yliopisto, aarne.pehkonen@helsinki.fi 3) Helsingin yliopisto, Taloustieteen laitos, PL 27, 00014 Helsingin yliopisto, heikki.makinen@helsinki.fi 4) Helsingin yliopisto, Kotieläintieteen laitos, PL 28, 00014 Helsingin yliopisto, mikko.tuori@animal.helsinki.fi 5) Työtehoseura (TTS), PL 13, (Kiljavantie 6) 05201 Rajamäki, seppo.pentti@tts.fi Tiivistelmä Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kokoviljasäilörehun säilöntälaatua, nurmirehun korjuutekniikan soveltuvuutta kokoviljasäilörehun korjuussa, korjuukustannuksia ja kokoviljan vaikutusta maitotilan taloudelliseen tulokseen. Ohraa ja vehnää säilöttäessä, suuri määrä 6 l puhdasta muurahaishappoa tuoretonnia kohti, vähensi ammoniakkitypen muodostusta ja valkuaisen hajoamista laboratoriokokeissa. Kuitenkin 2 l puhdasta muurahaishappoa on tuottanut yhtä hyvää tai parempilaatuista rehua kuin suuremman muurahaishappomärän käyttö. Kokoviljan valkuaisen hajoavuuden merkitys on vähäinen johtuen kokoviljan pienestä raakavalkuaispitoisuudesta, edellyttäen ettei se vaikuta rehun syöntiä heikentävästi. Urealla säilöttäessä muodostui runsaasti voihappoa, kun raaka-aineen kuiva-ainepitoisuus oli 35 %. Tällöin rehu soveltuu vain lihakarjalle. Suoraan kasvustoa korjaavien menetelmien merkittävin etu on pienet alle 3 %:n korjuutappiot kuiva-ainesadosta. Paalain- ja noukinvaunuketjujen ongelmana on erillinen niittovaihe, joka varistaa arvokkaita jyviä ja tähkiä peltoon. Näiden ketjujen korjuutappiot vaihtelivat konetyypistä riippuen 6,3 14,7 % kuiva-ainesadosta. Kenttäkokeissa havaittiin sadon kokonaismäärän, koneiden säätöjen ja ajotekniikan vaikuttavan selvästi korjuutappioihin. Noukinvaunumenetelmässä korjuukustannukset ovat 7,7 rehutonnia kohti. Kun verrataan irtotavara- ja pyöröpaalainketjuja, ovat konekustannukset samat, mutta pyöröpaalimenetelmässä muovikustannus. on suurempi. Pyöröpaalien käärintään tarvittava muovi maksaa 5,3 rehutonnia kohti. Laakasiilon rakennus- ja muovikustannus on 2,7 rehutonnia kohti, joten varastointi laakasiilossa on noin puolet halvempaa kuin pyöröpaaleissa nykyisillä muovinhinnoilla. 3

Kokoviljasäilörehun ja nurmisäilörehun tuotantokustannukset ovat jotakuinkin yhtäsuuret. Samoin näiden rehulajien tuotantovaikutus maidontuotannossa vastaavat toisiaan. Kokoviljasäilörehut vehnästä ja ohrasta ovat ruokinnassa samanarvoisia. Kokoviljasäilörehun suurin hyöty tilatasolla on tutkimustulosten perusteella sen mahdollistama joustavuus tuotannon järjestelyissä. Kokoviljasäilörehun viljely näyttää olevan hyvä lyhyen aikavälin toimintastrategia erityisesti sellaisille maitotiloille, jotka ovat laajentamassa tuotantoaan huomattavasti. Tämänhetkisten väki- ja karkearehujen hintasuhteiden vallitessa laajentavien tilojen kannattaa suunnitella lehmien ruokinta entistä enemmän ostettuun väkirehuun perustuvaksi. Kokoviljasäilörehun avulla voidaan tällaiseen ratkaisuun päätyvillä tiloilla joustavasti hoitaa karjanlannan sijoittaminen ja nurmien uudistaminen. Asiasanat: kokoviljasäilörehu, ohra, vehnä, rehunsäilöntä, korjuutekniikka, kustannukset, kannattavuus 4

Whole-crop cereal silage at dairy farms Antti Suokannas 1), Aarne Pehkonen 2), Heikki Mäkinen 3), Mikko Tuori 4) ja Seppo Pentti 5) 1) MTT Agrifood Research Finland, Agricultural Engineering Research (Vakola), Vakolantie 55, FIN-03400 Vihti, Finland, antti.suokannas@mtt.fi 2) University of Helsinki, Department of Agricultural Engineering and Household Technology, PL 27, FIN-00014 University of Helsinki, Finland, aarne.pehkonen@helsinki.fi 3) University of Helsinki, Department of Economics and Management, PL 27, FIN-00014 University of Helsinki, Finland, heikki.makinen@helsinki.fi 4) University of Helsinki, Department of Animal Science, PL 27, FIN-00014 University of Helsinki, Finland, mikko.tuori@animal.helsinki.fi 5) TTS-Institute, (The Work Efficiency Institute), PL 13, FIN-05201 Rajamäki, Finland, seppo.pentti@tts.fi Abstract The aim of this research project was to investigate the quality of whole-crop cereal silage, the applicability of grass-silage harvesting equipment to wholecrop silage harvesting, the harvesting costs, and the effect of whole-crop silage on the economic yield of dairy farms. In laboratory-scale ensiling of barley and wheat, a big dosage of pure formic acid, 6 litres per ton of silage, reduced the production of ammonia nitrogen and the breakdown of protein. However, already with 2 litres of pure formic acid per ton, the silage quality became as good as or better than with bigger acid quantities. That is to say that the protein breakdown in whole-crop cereal silage is of little relevance since its crude protein content is small, provided that the breakdown does not reduce the consumption of the silage. The use of urea as a preservative caused an abundant production of butyric acid when the silage dry matter content was 35%. Such silage is suitable only for beef cattle, not for dairy cows. Methods employing direct harvesting of the standing crop have the advantage of small harvesting losses, under 3% of the dry matter. The problem with baling and loader wagon methods is the separate mowing, which increases the shatter loss of valuable kernels and spikes. The harvesting losses with these methods varied between 6.3% and 14.7% of the dry matter yield, depending on the machine type. The field trials showed that the yield, the adjustments of the machines, and the driving technique all clearly influenced the harvest losses. With a labour input of one person harvesting whole-crop silage with a loader wagon, the harvesting cost is 7.70 per ton of silage. Whole-crop silage in round bales is more expensive than loose silage (silage harvested with chopper or loader wagon and stored in a silo or stack). This is due to the higher 5

plastic cost of bales because the machinery cost is about the same for the round bale and loose silage methods. The plastic cost of round bales is 5.30 per ton of silage. The building and plastic costs of clamp silos are 2,70 per ton of silage. Thus, the storage costs of a clamp silo are about half those of round bales, according to present plastic prices. The production costs of whole-crop cereal silage seem to be at the same level as those of grass silage. The effect of whole-crop cereal silage upon milk production is also very close to that of grass silage, and barley and wheat silage are equal in this respect. The biggest advantage of using whole-crop cereal silage on a farm, according to the research results, seems to be that it allows more flexibility in organising the production. Production of whole-crop silage seems to be a good short-term strategy especially for farms that are expanding their animal production considerably. With the current price relationship between concentrates and roughage, it is advantageous for expanding farms to base cow feeding more on bought concentrates. On farms relying on this solution, manure spreading and ley reestablishment can be flexibly arranged by means of whole-crop cereal silage. Index words: whole-crop cereal silage, barley, wheat, silage making, harvesting technology, costs, economic viability 6

Alkusanat Tämä tutkimus on toteutettu vuosina 1999-2002 maa- ja metsätalousministeriön rahoituksella. Tutkimus Korjuumenetelmän kehittäminen viljakasvuston fraktiointiin märehtijöiden rehuksi ja non-food käyttöön tehtiin Helsingin yliopiston, MTT maatalousteknologian tutkimuksen (Vakola) ja Työtehoseuran yhteistyönä. Tutkimuksen lähtökohtana oli yksinkertaistaa karjatilan koneketjuja ja parantaa sitä kautta niiden kannattavuutta. Toisena lähtökohtana oli se, että karjatilalla kaikkien kasvien sato ja nimenomaan viljasato voitaisiin korjata nurmisadon korjuukoneilla. Karjatilalla tarvitaan välttämättä viljaa mm. nurmien uudistamisessa ja etenkin kuivalantaa käyttävillä tiloilla lannan sijoituspaikkana. Näistä lähtökohdista tutkimukselle asetettiin tavoitteet. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko viljan korjuu kokoviljasäilörehuksi menetelmä, jolla voidaan saavuttaa seuraavat tavoitteet: 1) kokoviljasäilörehu on märehtijöille ravitsemusfysiologisesti viljaa parempi rehu, 2) kokoviljasäilörehu on yksikkökustannuksiltaan tilalla tuotettua kuivaa viljaa edullisempaa ja sen hinta on lähellä keskieurooppalaisen perusrehun hintaa ja 3) kokoviljasäilörehu on korjattavissa ja varastoitavissa nurmen korjuuseen soveltuvin konein ja laittein. Tutkimusryhmä haluaa esittää parhaat kiitokset maa- ja metsätalousministeriölle ja tutkimuksen ohjausryhmälle. Lisäksi kiitämme toimistosihteeri Tuovi Laaksosta tämän raportin viimeistelystä. Kiitokset kuuluvat myös kaikille muille tutkimusta avustaneille. Vihdissä joulukuussa 2003 Aarne Pehkonen Tutkimuksen johtaja 7

Sisällysluettelo 1 Johdanto...10 2 Kokovilja säilörehuna...12 2.1 Johdanto...12 2.2 Muutokset viljakasvuston koostumuksessa...13 2.2.1 Menetelmät...13 2.2.2 Tulokset...13 2.3 Muurahaishapon määrä säilöttäessä ohraa ja vehnää eri kasvuasteilla...16 2.3.1 Menetelmät...16 2.3.2 Tulokset...16 2.4 Kokoviljakasvuston mankelointi ennen säilöntää...19 2.4.1 Tulokset...20 2.5 Urea ja maitohappobakteeriymppi säilöntäaineena...20 2.6 Sängen korkeuden vaikutus kokoviljasadon määrään ja laatuun...24 2.7 Johtopäätökset...26 3 Kokoviljan korjuuteknologia ja korjuu- tappiot...27 3.1 Tavoite...27 3.2 Menetelmät...27 3.2.1 Kesän 1999 kokeet...27 3.2.2 Koneiden säädöt ja ajonopeudet...28 3.2.3 Kesän 2000 kokeet...29 3.2.4 Kesän 2001 kokeet...29 3.3 Tulokset ja tulosten tarkastelu...30 3.3.1 Kesän 1999 kokeet...30 3.3.2 Kesän 2000 kokeet...34 3.3.3 Kesän 2001 kokeet...37 4 Kokoviljasäilörehunkorjuun työtalous...38 8

4.1 Kokovilja suojaviljana... 38 4.2 Korjuuketjut... 40 4.2.1 Korjuuketjujen tarkastelua laskelmin... 42 4.3 Tilamallit ja käytettävissä oleva työmäärä... 43 4.3.1 Korjuu ja kuljetus... 44 4.3.2 Korjuukustannukset urakoinnissa tilastollisesti tarkasteltuna51 4.3.3 Vaihtoehtoinen korjuu puimurilla... 52 4.3.4 Korjuukaluston valinta ja koneketjujen soveltuvuus työtaloudellisesti kokoviljankorjuuseen... 53 5 Kokoviljasäilörehu ja nurmirehu maidontuotannossa - taloudellinen tarkastelu... 55 5.1 Tutkimuksen tausta ja tavoite... 55 5.2 Tutkimusaineisto ja menetelmät... 55 5.2.1 Tutkitut vaihtoehdot... 58 5.3 Tulokset... 60 5.4 Tulosten tarkastelua... 64 6 Johtopäätöksiä... 66 6.1 Joustavuus tuotannon järjestämisessä... 66 6.2 Kokoviljasäilörehun tuotantovaikutus... 67 6.3 Korjuutekniikka... 68 6.4 Kokoviljasäilörehun viljely antaa lisää mahdollisuuksia karjanlannan käsittelyyn... 68 6.5 Kokoviljasäilörehun viljelyssä on mahdollisuus vaikuttaa korjattavan rehun laatuun... 69 6.6 Pienimmät korjuutappiot suoraan niittoon perustuvissa menetelmissä... 70 6.7 Paalaamaton rehu on yleensä paalattua edullisempaa... 71 6.8 Olkien saatavuus kokoviljasäilörehun sivutuotteena... 71 6.9 Loppuyhteenveto... 72 7 Kirjallisuus... 73 8 Liitteet... 77 9

1 Johdanto Maidontuotannon kannattavuuteen vaikuttaa olennaisesti lehmien ruokintaan käytettyjen rehujen hinta. Tällä hetkellä rehujen tuotantokustannukset ja hintasuhteet ovat sellaiset, että ostettu vilja on useimmilla tiloilla selvästi edullisinta rehua. Käytännössä tämä merkitsee sitä, että maidontuotantoa laajentavan ja kehittävän viljelijän kannattaa harkita siirtymistä entistä väkirehuvaltaisempaan ruokintaan. Tämän suuntaisen päätökseen joudutaan ottamaan kantaa silloin, kun tilalla ollaan uusimassa rehunkorjuukalustoa tai ruokintalaitteistoja. Tilalla jo olevaan korjuukalustoon tehtyjä investointeja sen sijaan on pidettävä upotettuina kustannuksina, eikä niiden käytöstä luopumisella ole yleensä saavutettavissa merkittävää taloudellista hyötyä. Luontaisesti lehmät ovat karkearehua perusrehunaan käyttäviä eläimiä, joten siirtymistä entistä väkirehuvaltaisempaan ruokintaan voidaan pitää eettisesti ja ekologisesti jossain määrin arveluttavana. Lisäksi vilja on Euroopassa väkirehua, jolla täydennetään ruokinnassa sitä halvempaa perusrehua. Täten kansainvälistä kilpailukykyä ajatellen viljan osuuden lisäämisellä ei ole saavutettavissa kilpailukykyä. Perinteisesti lehmien perusrehua on maassamme ollut nurmisäilörehu. Sen asema perusrehuna tullee korkeasta yksikkökustannuksesta huolimatta myös säilymään, sillä lehmien ruoansulatusfysiologia vaatii minimimäärän pitkää kuitua. Kuitenkin harvalla tilalla pystytään tuottamaan nurmirehua niin alhaisin yksikkökustannuksin, että se olisi kilpailukykyinen viljaan nähden, harva maidontuotantotila pystyy myöskään tuottamaan rehuviljaa markkinahintaa halvemmalla. Rehuviljaa on maitotiloilla kuitenkin lähes välttämättä viljeltävä nurmien uudistamiseksi. Maitotilan pellonkäytön ongelmiin liittyy myös karjanlannan käsittely; riittävän suuri osa peltoalasta on kynnettävä ja uudistettava vuosittain, jotta karjanlanta voidaan hyödyntää turvallisesti ja taloudellisesti. Erityisen tärkeää tämä on kuivalantaa käyttävillä tiloilla, joilla lantaa on lähes mahdoton levittää nurmelle. Suurimmilla ja kasvavilla maitotiloilla tähän ongelmavyyhteen on lisättävä myös rehunkorjuukausien työhuipuista selviytyminen usein oikukkaissa sääoloissa. Korjaamalla viljakasvusto kokonaan säilörehuksi on mahdollista ainakin helpottaa em. ongelmia. Tällöin nurmien viljelyala ja uudistustarve pienenee, osa karkearehualasta on käytettävissä lannan levitykseen ja nurmien uudistamiseen, säilörehunkorjuun kaksi työhuippua jakaantuvat kolmeen, ja rehuviljan tuotannon sääriski pienenee. Lisäksi tarvittavaa rehuviljaa ei tarvitse tuottaa korkein kustannuksin tilalla, vaan se voidaan hankkia edullisesti ja joustavasti markkinoilta. Kokoviljasäilörehulle saadaan kuitenkin viljojen peltoalaperusteiset tuet, jotka ovat hieman nurmien tukia korkeammat, vaikkakin nurmen ja viljan tukiero kapeni nurmen CAP-tukikelpoisuuden ja kansallisen nurmituen käyttöönoton myötä. 10

Muun muassa näistä näkökohdista käynnistettiin Helsingin yliopiston, MTT/Vakolan ja Työtehoseuran yhteistutkimushanke Korjuumenetelmän kehittäminen viljakasvuston fraktiointiin märehtijöiden rehuksi ja non-food käyttöön. Hankkeeseen saatiin rahoitusta maa- ja metsätalousministeriöltä. Tässä raportissa esitellään ko. tutkimushankkeen biologinen-, teknologinenja taloudellinen osio ja niiden keskeisimmät tulokset. Talousosion tehtävänä hankkeessa oli kytkeä sen puitteissa tuotettua teknologista ja biologista tietoa yhteen ja tarkastella ongelmaa tilakokonaisuuden näkökulmasta. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko kokoviljasäilörehun käytöllä parantaa maitotilan taloudellista tulosta, sekä millaisella kokoviljasäilörehun korjuuteknologialla saavutetaan paras tulos. 11

2 Kokovilja säilörehuna Mikko Tuori, Pirjo Pursiainen, Seija Jaakkola ja Liisa Syrjälä-Qvist 2.1 Johdanto Viljan korjuu kokokasvustona säilörehuksi auttaa nurmirehun tuotantoon panostanutta karjatilaa monissa ongelmissa, kuten lannanlevitykseen soveltuvan peltoalan riittävyydessä ja korjuukoneketjujen rationalisoinnissa. Nautakarjan ruokintaan kokoviljasäilörehu sopii hyvin osittaiseksi tai jopa kokonaan nurmisäilörehun korvaajaksi. Lihanautojen kasvatuksessa ohrakokoviljasäilörehu on ollut nurmisäilörehun veroinen (Kommeri & Kontturi 1981, Alaspää 1986, Joki-Tokola ym. 2002a, 2002b), mutta toisinaan kokoviljasäilörehulla sonnien kasvu on jäänyt heikommaksi kuin nurmisäilörehulla (Joki- Tokola ym. 2001). Jaakkola ym. (2001, 2002a, 2002b, Heikkilä ym. 2003) ovat tutkineet sekä ohra- että vehnäkokoviljasäilörehun tuotantovaikutusta lypsylehmillä. Yhteenvetona ruokintakokeiden tuloksista lypsylehmillä voidaan esittää verrattuna hyvälaatuiseen nurmisäilörehuun kokoviljasäilörehulla voidaan korvata aina 40 % nurmirehusta ilman että maitotuotos laskisi ohra ja vehnä ovat samanarvoisia maidontuotantovaikutukseltaan kokoviljasäilörehuksi tehtyinä, vaikkakin vehnäsäilörehun syönti on ollut suurempaa kuin ohrasäilörehun kokoviljasäilörehun rehuarvo muuttuu verraten vähän maitotuleentumisasteelta taikinatuleentumisasteen lopulle asti. Koska satomäärä on tällöin suurin, suositeltava korjuuaika on taikinatuleentumisen lopulla. Edellisestä käy ilmi, että kokoviljasäilörehun soveltuvuus nurmisäilörehun korvaajana on laajalti selvitetty. Tässä tutkimusosassa lähdettiin tutkimaan viljakasvuston eri fraktioiden kehitystä, jolloin voidaan arvioida kasvuston käyttömahdollisuuksia rehukäytön lisäksi non-food -tuotannossa. Toisena tutkimuskohteena oli muurahaishapon käyttömäärän selvittäminen kokoviljakasvuston säilönnässä. Kasvuston murskaamisen vaikutusta ennen säilöntää tutkittiin kahdessa seuraavassa säilöntäkokeessa, jossa oli mukana myös säilöntäainetekijöitä (urea ja ymppi). Tässä osiossa tutkittiin ohra- ja vehnäkasvuston kehitystä maitotuleentumisasteelta täystuleentumiseen. Tutkittavia kohteita olivat kasvifraktioiden (tähkä, lehti, korsi) osuus sadosta, niiden koostumus ja sulavuus 12

ohra- ja vehnäkasvustojen säilöntää, jolloin tutkittavia tekijöitä olivat kasvuaste ja muurahaishappotaso ohrakokoviljakasvuston murskaus mankeloimalla ennen säilöntää sekä erilaiset säilöntäaineet (muurahaishappo, maitohappobakteeriymppi, urea) sängen pituuden vaikutus laskennalliseen korjattavan sadon määrään ja sulavuuteen. 2.2 Muutokset viljakasvuston koostumuksessa 2.2.1 Menetelmät Kesällä 1999 kerättiin ohrasta ja vehnästä kasvustonäytteitä alkaen maitotuleentumisasteelta täystuleentumiseen saakka. Viljalajikkeet olivat Mette (ohra) ja Satu (kevätvehnä). Näytteistä mitattiin pituus (korsi, tähkä), korren ja tähkän osuus kuivapainosta, fraktioiden koostumus ja orgaanisen aineen in vitro sulavuus. Kuten nurmisadonkin kehityksessä myös viljakasvuston kehityksessä korjuuajankohdan määräytymiseen vaikuttavat sadon määrä ja laatu, jolloin laadulla tässä tarkoitetaan sulavuutta. Sekä ohralla että vehnällä kuiva-ainesadon määrä nousee maitoasteelta vielä taikina-asteen loppupuolelle asti, sitten kokonaissato saattaa jopa hieman laskea. Korjuuajankohta vaikuttaa kokoviljakasvuston sulavuuteen lähinnä tähkän, lehtien ja korren osuuksien muutoksen kautta kasvustossa. 2.2.2 Tulokset Ohran ja vehnän eri fraktioiden osuudet kuiva-ainesadosta maitotuleentumisasteelta täystuleentumiseen esitetään kuvassa 1. Huomattavimmat muutokset ovat tähkän osuuden suurentuminen alle 40 %:sta aina 60-70 %:iin saakka. Vastaavasti korren osuus pienenee 50-60 %:sta 20-30 %:iin. Lehtien osuus säilyy melko vähäisenä. Ainoastaan ohran maitotuleentumisasteella lehtien osuus on noussut yli 10 %, muuten niiden osuus ollut viiden prosentin tienoilla. 13

% kuiva-aineessa 80 60 40 20 0 6.7. 20.7. 3.8. 20.7. 3.8. 17.8. Ohra Vehnä Tähkä Lehti Korsi Kuva 1. Ohra- ja vehnäkasvustojen eri fraktioiden osuus kuiva-ainesadosta v. 1999. 80 % 60 40 20 0 6.7. 20.7. 3.8. 20.7. 3.8. 17.8. Ohra Vehnä Tähkä Lehti Korsi Kuva 2. Ohra- ja vehnäkasvustojen eri fraktioiden orgaanisen aineen sulavuus v. 1999. Eri fraktioiden sulavuuden muutokset ovat samansuuntaiset osuuksien muutoksen kanssa: Korren osuuden vähentyessä myös sen sulavuus vähenee (kuva 2). Tähkän sulavuudessa muutokset ovat kuitenkin vähäisemmät. Taikinatuleentumisvaiheessa tähkän osuus sulavasta orgaanisesta aineesta on 60-80 % (kuva 3). Koko kasvuston sulavuus pysyy kuitenkin melko vakiona maitotuleentumisvaiheesta lähtien, koska sulavamman tähkän osuuden kasvaminen korvaa korren sulavuuden huonontumisen (kuva 4). Tähkän ja jyvien kehittyessä tärkkelyspitoisuus kasvaa sokeripitoisuuden laskiessa (kuva 5). Ohran sulavuus maitotuleentumisasteella on yleensä suurempi kuin vehnän, mutta tuleentumisen edistyessä ero pienenee (kuva 4). Lisäksi vuosien välinen vaihtelu viljakasvustojen sulavuudessa saattaa olla huomattavaa. 14

100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % 6.7. 20.7. 3.8. 20.7. 3.8. 17.8. Ohra Vehnä Tähkä Lehti Korsi Kuva 3. Sulavan orgaanisen aineen osuus ohra- ja vehnäkasvustojen eri fraktioissa v. 1999. % 80 70 60 50 40 30 20 6.7. 20.7. 3.8. 20.7. 3.8. 17.8. Ohra Vehnä Kuva 4. Ohra- ja vehnäkasvuston orgaanisen aineen sulavuus in vitro v. 1999. % kuiva-aineessa 40 30 20 10 0 6.7. 20.7. 3.8. 20.7. 3.8. 17.8. Ohra Vehnä Kuva 5. Ohra- ja vehnäkasvuston tärkkelys- ja sokeripitoisuus v. 1999. 15

2.3 Muurahaishapon määrä säilöttäessä ohraa ja vehnää eri kasvuasteilla 2.3.1 Menetelmät Laboratoriosäilöihin (1.6 l lasipurkki) säilöttiin ohraa ja vehnää kolmella kasvuasteella: maitotuleentumisaste, aikainen taikinatuleentumisaste ja myöhäinen taikinatuleentumisaste. Säilönnässä käytettiin muurahaishappoa 0, 2, 4 tai 6 litraa tonnia kohti (100 % muurahaishappoa). Säilöttyjen purkkien paino mitattiin ensimmäisellä viikolla 2, 3 ja 7 päivän kuluttua, ja sen jälkeen 2, 3, 4 ja 12 viikon kuluttua säilönnästä. Painonmuutos on seurausta käymistappioista säilönnän aikana. Purkkien avaamisen jälkeen säilörehuista tehtiin säilönnän laatua kuvaavat määritykset 2.3.2 Tulokset Säilörehujen raaka-aineiden kokokasvuston koostumus on esitetty taulukossa 1. sekä eri fraktioiden koostumustietoja kuvioissa. Tarkemmat tulokset on esitetty julkaisuissa (Pursiainen ym. 2001, 2002a). Taulukko 1. Muurahaishappotasokokeen säilörehujen raaka-aineiden koostumus v. 2000. Ohra Maito Taikina Myöhäinen taikina Vehnä Maito Taikina Myöhäinen taikina Korjuupv Kuiva-aine (%) 10.7 25.6 18.7 24.9 1.8 36.3 24.7 23.4 31.7 26.6 15.8 41.8 Kuiva-aineessa, g/kg KA Tuhka Raakavalk. Raakarasva Raakakuitu NDF 488 ADF 265 ADL 18 Sokerit Tärkkelys Tähkän osuus (%) Puskurikap. 49 86 24 251 463 244 15 143 29 25.2 44.1 39 72 25 232 478 237 15 116 162 40.9 36.5 42 69 29 229 567 330 20 33 329 61.7 30.2 75 116 22 305 552 316 30 75 40 22.3 36.1 66 98 21 286 504 276 30 65 117 32.6 33.8 62 82 21 254 17 263 50.9 25.4 Huom: tärkkelys on määritetty tähkästä, taulukossa se on laskettu koko kasvin kuiva-aineelle. Puskurikapasiteetti on ilmoitettu g maitohappoa/kg KA. 16

Kuvissa 6 ja 7 on esitetty ohra- ja vehnäkasvustojen orgaanisen aineen sulavuus ja NDF-pitoisuus erikseen tähkässä, lehdissä ja korressa. Kuvissa 8-11 on esitetty säilörehujen ph, voihappopitoisuus, ammoniakkitypen osuus sekä fermentaatiotappio mitattuna painon keventymisenä 3 kk:n säilönnän jälkeen. epäonnistuneita rehuja (korkea ph ja voihappopitoisuus) esiintyi ohran maito- ja taikina-asteella sekä vehnän maitoasteella tehdyissä rehuissa. Näissä rehuissa 2 litraa muurahaishappoa on tuottanut yhtä hyvää tai parempilaatuista rehua kuin käytettäessä enemmän muurahaishappoa. Ilmeisesti suuremman happomäärät ovat ehkäisseet maitohappokäymistä enemmän kuin mikä on ollut niiden happovaikutus. isommat happomäärät (4-6 l) ovat vähentäneet valkuaisen hajoamista, mistä on osoituksena selvästi alempi ammoniakkitypen osuus kokonaistypestä. tämän kokeen perusteella riittävä muurahaishappomäärä olisi 2 litraa puhdasta happoa tuoretonnia kohti, mikä vastaa 2,5 litraa säilöntäaineliuosta (80 % muurahaishappoa). Kuitenkin vasta 4 litraa puhdasta happoa (5 l säilöntäliuosta) on tuottanut ammoniakkitypen osuuden (8 % kokonaistypestä) suhteen hyvälaatuista rehua, ja maitoasteella korjatuissa rehuissa samaan laatuun on päästy käyttämällä 6 l puhdasta happoa (7,5 l säilöntäliuosta). 100 Tähkä Lehti Ylin solmuväli Loppukorsi 80 % 60 40 20 0 Ohra Vehnä Ohra Vehnä Ohra Vehnä Maito Taikina Taikina, loppu Kuva 6. Ohra- ja vehnäkasvuston fraktioiden in vitro oa-sulavuus eri tuleentumisvaiheisssa v. 2000. 17

Tähkä Lehti Ylin solmuväli Loppukorsi 100 % kuiva-aineessa 80 60 40 20 0 Ohra Vehnä Ohra Vehnä Ohra Vehnä Maito Taikina Taikina, loppu Kuva 7. Ohra- ja vehnäkasvuston fraktioiden NDF-pitoisuus eri tuleentumisvaiheisssa v. 2000. ph 4,9 4,7 4,5 4,3 4,1 3,9 3,7 3,5 Kontr. 2 l MH 4 l MH 6 l MH Maito Taikina Ohra Taik. loppu Maito Taikina Vehnä Taik. loppu Kuva 8. Ohra- ja vehnäkokoviljasäilörehujen ph v. 2000. g/ kg KA 30 25 20 15 10 5 0 Kontr. 2 l MH 4 l MH 6 l MH Maito Taikina Ohra Taik. loppu Maito Taikina Vehnä Taik. loppu Kuva 9. Ohra- ja vehnäkokoviljasäilörehujen voihappopitoisuus v. 2000. 18

Kontr. 2 l MH 4 l MH 6 l MH % kok.n 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Maito Taikina Taik. loppu Maito Taikina Taik. loppu Ohra Vehnä Kuva 10. Ohra- ja vehnäkokoviljasäilörehujen NH 3 -N, % kok. typestä v. 2000. g/kg KA 140 120 100 80 60 40 20 0 Kontr. 2 l MH 4 l MH 6 l MH Maito Taikina Taik.loppu Maito Taikina Taik.loppu Ohra Vehnä Kuva 11. Ohra- ja vehnäkokoviljasäilörehujen fermentaatiotappio v. 2000. 2.4 Kokoviljakasvuston mankelointi ennen säilöntää Kokoviljakasvuston säilöntä nurmirehun säilönnästä eroaa mm. vesiliukoisten hiilihydraattien määrässä, joita viljakasvustossa on vähemmän. Toisaalta pienempi raakavalkuaispitoisuus ja puskurikapasiteetti vaikuttavat päinvastoin eli helpottavat säilöntää. Viljakasvuston korsi, joka muodostaa 30-70 % kuiva-ainesadosta (kuva 1) tuleentumisasteesta riippuen, on ontto, ja ilma poistuu vasta rehua tampatessa. Niitto murskaavalla niittokoneella sekä korjuu tarkkuussilppurilla edesauttavat ilman poistumista säilöttävästä massasta. Niittomurskaimet ovat meillä tavallisesti hakkaavia, jotka jossain määrin murskaavat myös kortta. Niiden haittana kokoviljankorjuussa ovat suuret varisemistappiot. USA:ssa ja Kanadassa on tutkittu sekä hinattavia että pai- 19

koillaan olevia telamurskaimia nopeuttamaan sinimailasen esikuivausta (Shinners ym. 1987, ref. Chiquette ym. 1994, Savoie ym. 1997, Suwarno ym. 1999). Tästä lähti ajatus kokeilla ohrakokoviljakasvuston mankelointia, joka olisi verrattavissa telamurskainkäsittelyyn. Vuonna 2000 niitetty ohrakasvusto ajettiin käsikäyttöisen puristimen läpi, jossa oli kumitelat. Seuraavana vuonna niitetty kasvusto jyrättiin terässylinterillä betonilattialla. Teräsrullan leveys oli 40.5 cm, halkaisija 25 cm, massa 67.6 kg ja puristusvoima 1.7 kg/cm 2 (16.4 N/cm 2 ). Ohrakasvustot oli niitetty käsin 31.8.2000 ja 21.8.2001 (Vakola), ja murskauskäsittely tehty välittömästi niiton jälkeen. Käsitelty ja käsittelemätön ohrakokokasvusto silputtiin laboratoriosilppurilla ja säilöttiin kuten edellä on kuvattu. Vuonna 2000 muita koetekijöitä olivat säilöntäaineet: kontrolli ilman säilöntäainetta, muurahaishappo 4 l/tn, sekä neljä ureakäsittelyä (tasot 30 ja 45 kg/tn, molemmat ureatasot joko rakeisena tai liuoksena). Vuonna 2001 koetekijät mankeloinnin lisäksi olivat seuraavat säilöntätekijät: kontrolli, muurahaishappo 4 l/tn, maitohappobakteeriymppi Biostartti sekä urea 45 kg/tn. 2.4.1 Tulokset Ensimmäisenä vuonna mankeloidussa säilörehussa voihappopitoisuus oli korkeampi kuin ei-käsitellyssä (2.4 g vs. 1.2 g/kg KA, taulukko 2). Rehujen ph-arvoon mankelointi ei tällöin vaikuttanut, mutta käymistappioiden määrä mankeloidussa rehussa oli suurempi (52 vs. 44 g KA per kg rehun kuivaainetta, p=0.02). Toisena vuonna mankeloidun säilörehun ph oli alempi, 4.98 vs. 5.38 (p<0.001). Mankelointi alensi tällöin myös käymistappiota, 54 vs. 59 g KA/kg KA (p=0.03, taulukko 4). 2.5 Urea ja maitohappobakteeriymppi säilöntäaineena Urea Laboratoriosiiloissa tutkittiin ureaa vuosina 2000 ja 2001 kahdessa kokeessa, joissa ohrakokokasvuston kuiva-aine oli 43 tai 35 %. Urean määrällä 30 tai 45 kg tai annostustavalla (rakeinen/liuosurea) ei ollut suurta eroa vaikutuksessa säilönnälliseen laatuun (taulukko 3). Suurempi määrä ureaa vähensi kuitenkin käymistappiota merkitsevästi (42 vs. 56 g/kgka, p<0.001). Kuivempaa rehua säilöttäessä v. 2000 sekä muurahaishappo että urea vähensivät säilörehun voihappopitoisuutta kontrolliin verrattuna (taulukko 2). Sen sijaan kosteampaa kasvustoa säilöttäessä v. 2001 voihappopitoisuus urea- ja kontrollirehussa oli samaa suuruusluokkaa (7.9 vs. 6.4 g/kg rehun KA, taulukko 4). 20

Tulokset vahvistavat suositusta, että lypsykarjalle kokoviljan säilönnässä ureaa voidaan suositella vasta kuiva-ainepitoisuuden ollessa yli 45 % (Vanhatalo ym. 1999, Heikkilä ym. 2003). Lihanaudoilla rehun voihappopitoisuuden vaikutus syöntiin on ollut vähäisempi, ja urealla säilötyllä kokoviljasäilörehulla on saatu vastaavia kasvutuloksia kuin nurmisäilörehulla (Kommeri & Kontturi 1981, Alaspää 1986). Taulukko 2. Ohrakasvuston säilöntätulokset luokiteltuna raaka-aineen mankeloinnin ja säilöntäainekäsittelyiden mukaan (36 havaintoa, ureakäsittelyt yhdistetty). Ei mankeloitu Mankeloitu SE p-arvot Mank. Kontr. MH Urea Kont. MH Urea Säil. aine Yhdysvaik. Kuiva-aine ph 43.5 4.38 43.0 4.41 44.4 7.37 41.4 4.47 41.8 4.51 43.7 7.24 1.05 0.87 0.004 0.96 0.001 0.000 0.46 0.93 Kuiva-aineessa, g/kg Sokerit 18 63 12 18 56 11 3.7 0.15 0.000 0.17 Maitohappo 44 21 45 35 9 42 14.9 0.21 0.001 0.71 Etikkahappo 10 3 13 12 4 15 2.5 0.14 0.000 0.96 Voihappo 3.4 0.1 0.7 4.8 0.9 1.4 0.76 0.004 0.000 0.56 Etanoli 8.8 3.0 4.4 11.2 3.3 5.5 1.41 0.036 0.000 0.42 Kok. typestä, % NH 3 -N Liukoinen-N Käymistappio 3 kk g/kgka 5.8 58.5 52 2.8 60.6 32 54.0 84.9 48 6.2 62.2 65 2.7 59.1 40 53.5 91.4 50 3.8 6.5 8.0 0.96 0.29 0.020 0.000 0.000 0.000 0.96 0.40 0.31 Raaka-aineen (31.8.2000; ei mankeloitu, mankeloitu) koostumus: kuiva-aine (g/kg) 231, 223. Kuiva-aineessa (g/kg KA): tuhka 67, 70; raakavalkuainen 91, 88; raakarasva 23, 22; raakakuitu 185, 206; NDF 437, 477; ADF 200, 224; ADL 16, 20; puskurikapasiteetti (g maitohappoa/kg KA) 23.1, 22.3. 21

Taulukko 3. Urean vaikutus säilöntätulokseen (edellisen taulukon urearyhmän 24 havaintoa). Ureataso 30 kg/tn Ureataso 45 kg/tn SE p-arvot Rak./ liuos Yhdysvaik. Liuos Rakeinen Rakeinen Liuos Kuiva-aine 43.9 43.8 44.9 43.6 1.20 0.43 0.16 0.23 ph 6.43 6.28 8.27 8.24 0.229 0.000 0.35 0.53 Kuiva-aineessa, g/kg Sokerit Maitohappo Etikkahappo Voihappo Etanoli 13 51 12 1.3 5.4 14 43 14 1.2 6.1 10 40 14 1.0 4.1 10 41 15 0.6 4.2 2.5 14.0 2.8 0.76 0.87 0.003 0.24 0.25 0.16 0.000 0.35 0.56 0.34 0.49 0.35 0.42 0.47 0.63 0.60 0.43 Kok. Typestä, % NH 3 -N Liukoinen-N Käymistappio 3kk g/kgka 51.8 83.0 55 50.0 81.9 57 54.7 96.2 39 58.4 91.5 44 2.75 5.65 4.4 0.000 0.000 0.000 0.41 0.22 0.07 0.02 0.45 0.41 Maitohappobakteeriymppi Vuonna 2001 säilöntäkokeessa käytetty ymppi oli Valion Biostartti, joka on Lactobacillus plantarum -preparaatti. Käyttötavoite on 10 6 per tuoregramma säilöttävää materiaalia. Tulokset Ymppi oli ainoa säilöntäaine, jolla saatiin hyvälaatuista kokoviljasäilörehua ph-arvolla, voihappopitoisuudella ja ammoniakkitypen osuudella mitattuna (taulukko 4), kun muut koetekijät olivat kontrolli, muurahaishappo 4 l ja urea 45 kg per tonni. 22

Taulukko 4. Ohrakasvuston säilöntätulokset v. 2001 luokiteltuna raaka-aineen mankeloinnin ja säilöntäainekäsittelyiden mukaan (24 havaintoa). 23 Ei mankeloitu Mankeloitu SE p-arvot Säil. Yhdysvaik. Kont. MH Ymppi Urea Kontr. MH Ymppi Urea Mank. aine Kuiva-aine 33.8 34.7 35.2 37.0 35.0 35.0 35.2 35.8 0.76 0.71 0.002 0.10 ph 4.28 5.49 3.83 7.92 4.17 4.94 3.79 7.03 0.184 0.000 0.000 0.003 Kuiva-aineessa, g/kg Sokerit Maitohappo Etikkahappo Voihappo Etanoli 13 60 7 9.0 21.0 48 1 7 3.4 9.5 24 65 7 0.4 3.6 11 67 17 4.5 12.3 52 52 8 3.9 11.9 42 10 6 4.9 10.7 33 71 7 0.3 4.7 16 75 23 11.3 14.5 13.5 13.1 5.2 2.30 1.64 0.046 0.48 0.47 0.42 0.10 0.009 0.000 0.001 0.000 0.000 0.07 0.65 0.65 0.003 0.000 Kok. Typestä, % NH 3 -N Liukoinen-N Käymistappio 3 kk, g/kgka 11.0 69.5 82 8.6 64.9 51 3.0 60.5 36 52.4 90.6 68 6.8 68.0 46 7.6 66.0 61 3.2 64.1 35 58.2 89.6 75 3.76 4.07 5.3 0.88 0.73 0.03 0.000 0.000 0.000 0.18 0.70 0.000 Raaka-aineen (21.8.2001; ei mankeloitu, mankeloitu) koostumus: kuiva-aine (g/kg) 356, 368. Kuiva-aineessa (g/kg KA): tuhka 74, 73; raakavalkuainen 105, 102; NDF 476, 450; ADF 224, 208; ADL 23, 21; puskurikapasiteetti (g maitohappoa/kgka) 28.5, 26.6.

Muurahaishappo-ymppivertailuja kokoviljasäilörehun säilönnässä ei ole muualta saatavissa. Sensijaan vertailuja ilman säilöntäainetta tehtyyn kontrollirehuun löytyy. Maitohappobakteeriymppien käyttö on parantanut rehun säilönnällistä laatua (Nia & Wittenberg 1999, Hristow & McAllister 2002), ja myös maitotuotosta (Meeske ym. 2002) ilman säilöntäainetta säilöttyyn kontrolliin verrattuna. 2.6 Sängen korkeuden vaikutus kokoviljasadon määrään ja laatuun Koska tähkän sulavuus on parempi kuin viljan korren sulavuus, korjattavan sadon sulavuus on sitä parempi, mitä pitempi sänki jätetään. Tällöin kokonaissadon määrä pieneee, mutta sulavan orgaanisen aineen määrässä muutos on pienempi. Kuvissa 6 ja 7 on ohra- ja vehnäfraktioiden NDF-pitoisuus ja sulavuus, kun korsi fraktioitu neljään osaan: tähkä, lehti, korren ylin solmuväli ja korren loppuosa (-sänki 5 cm). Ohran korren alempi osa on huonommin sulavaa kuin ylin osa, mutta vehnän korressa ei tällaista eroa ollut havaittavissa. Sängen pituuden vaikutus sulavaan orgaanisen aineen osuuteen kuivaaineesta eli D-arvoon on esitetty kuvissa 12 ja 13. Eniten sängen pidentäminen parantaa D-arvoa vasta myöhäisellä taikina-asteella. Tällöin ero ohrasadon D-arvossa on n. 7 %-yksikköä sängen pituuden noustessa 5 cm:stä 35 cm:iin. Vehnällä ero on pienempi. Sulavan orgaanisen sadon määrä pienenee aina, kun sängen pituutta lisätään 5 cm:stä (kuvat 14 ja 15). Ohran maitoasteella ero on yli 40 %, eli tässä vaiheessa ei kannata jättää ylipitkää sänkeä. Sensijaan taikinavaiheen lopussa leikkuukorkeus pitää arvioida sadon laadun ja määrän optimina. 100 Sänki 5 cm Sänki 20 cm Sänki 35 cm 80 60 40 20 0 Maito Taikina Taikina, loppu Kehitysaste Kuva 12. Sängen pituuden vaikutus ohrakasvuston laskennalliseen D-arvoon. 24

100 Sänki 5 cm Sänki 25 cm Sänki 40 cm 80 60 40 20 0 Maito Taikina Taikina, loppu Kehitysaste Kuva 13. Sängen pituuden vaikutus vehnäkasvuston laskennalliseen D-arvoon. Sänki 5 cm Sänki 20 cm Sänki 35 cm 100 80 60 40 20 0 Maito Taikina Taikina, loppu Kehitysaste Kuva 14. Sängen pituuden vaikutus ohrakasvuston suhteelliseen sulavan orgaanisen aineen satoon. Sänki 5 cm Sänki 25 cm Sänki 40 cm 100 80 60 40 20 0 Maito Taikina Taikina, loppu Kehitysaste Kuva 15. Sängen pituuden vaikutus vehnäkasvuston suhteelliseen sulavan orgaanisen aineen satoon. 25

2.7 Johtopäätökset Ohran ja vehnän kokokasvuston sulavuus pysyy melko tasaisena maitotuleentumisasteelta täystuleentumiseen asti, koska tähkän ja jyvien osuuden lisääntyminen kompensoivat korren sulavuuden alentumista. Tällöin sopivan korjuuajankohdan määrää sulavan orgaanisen aineen määrä hehtaarilta, mikä on suurin tuleentumisen lopulla. Käytännössä tämä on viimeistään taikinavaiheen lopulla, koska sen jälkeen korjuutappiot alkavat kasvaa jyvien irtoamisen johdosta. Aikaisin korjattaessa suurin sato sulavaa orgaanista ainetta saadaan niittämällä lyhyeen sänkeen. Tällöin sängen pituuden vaikutus kasvuston sulavuuteen on vähäinen. Kuitenkin on varottava mullan joutumista korjattavan kasvuston joukkoon. Myöhäisessä vaiheessa korjattaessa pidempään sänkeen niittäminen parantaa korjattavan kasvuston sulavuutta ilman että sulavan orgaanisen aineen määrä oleellisesti vähenee. Rehun käyttötarkoitus vaikuttaa tavoitteena olevaan sulavuuteen: korkeatuottoisille lypsylehmille ja intensiivisesti kasvatettavalle lihakarjalle tarvitaan sulavampaa rehua kuin vähätuottoisille tai ummessaoleville sekä emolehmille. Mekaanisella käsittelyllä ennen säilöntää ei ollut toivottua vaikutusta säilönnälliseen laatuun. Kokeissa käytetty mankelointi saattoi olla myös liian lievä käsittely. Toisaalta voimakkaampi käsittely saattaa lisätä korjuutappioita. Suositeltavalle muurahaishappomäärälle ei saatu selvää vastausta. Pienin määrä, 2 l puhdasta happoa tonnille (vastaa 2.5 l säilöntäliuosta) tuotti parhaan säilönnällisen laadun, mutta suurimmat määrät (aina 6 l puhdasta happoa vastaten 7.5 l säilöntäliuosta) vähensivät ammoniakkitypen muodostusta ja valkuaisen hajoamista. Kokoviljassa raakavalkuaisen pitoisuus on kuitenkin pieni, joten sen hajoavuudella ei ole suurta merkitystä, edellyttäen ettei se vaikuta rehun syöntiä heikentävästi. Urealla säilöttäessä muodostui runsaasti voihappoa, kun raaka-aineen kuivaainepitoisuus oli 35 %.Tällöin rehu soveltuu vain lihakarjalle. Säilöttäessä kokoviljakasvustoa lypsykarjalle kasvuston kuiva-ainesuositus on edelleen yli 45 % käytettäessä ureaa säilöntäaineena. Maitohappobakteeriymppi toimi hyvin säilöntäaineena raaka-aineen kuivaaineen ollessa 35 %, ja säilönnöllinen laatu oli selvästi parempi kuin muurahaishapolla säilötyn rehun. Tässä esitetyt tulokset perustuvat laboratoriomittakaavassa suoritettuihin säilöntäkokeisiin. Käytännön mittakaavassa isoissa siiloissa muurahaishappo on kuitenkin osoittautunut hyväksi säilöntäaineeksi myös kokoviljan säilönnässä. 26

3 Kokoviljan korjuuteknologia ja korjuutappiot Antti Suokannas Kokoviljan korjuuteknologiaa on tutkittu maailmalla hyvin vähän. Tutkimus on keskittynyt lähinnä kokoviljan säilöntään, jossa on selvitetty erilaisten käsittelyjen vaikutusta rehuun. Kanadalainen tutkimuslaitos PAMI (Prairie Agricultural Machinery Institute in Alberta) on vertaillut eri viljan korjuu- ja käsittelyteknologiaan liittyviä vaihtoehtoja (PAMI 1998). Tanskassa kokoviljan korjuuteknologiaa on tutkittu 1980-luvulla ja 1990-luvun alussa (Madsen 2000). Suomessa kokoviljaa ja kokoviljasäilörehua on tutkittu Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisissa ja sen eri tutkimusasemilla. Helsingin yliopiston maa- ja metsätieteellisessä tiedekunnassa on myös tehty kokoviljasäilörehuun liittyvää tutkimusta. Neuvontajärjestö on julkaissut kokoviljasäilörehusta oppaan v. 1996 ja 2003. 3.1 Tavoite Tavoitteena on kehittää ja soveltaa nurmirehun korjuutekniikkaa viljan tuotannossa märehtijöiden rehuksi. Keskeisiä tutkimusalueita tässä hankeosiossa ovat korjuuteknologia ja korjuutappiot. 3.2 Menetelmät 3.2.1 Kesän 1999 kokeet Koneketjut Kesän 1999 kokeissa kokoviljaa korjattiin kahta menetelmää käyttäen. Kaksoissilppurimenetelmässä korjuukoneena oli suoraan kasvustoa niittäen korjaava YLÖ HS-170 -lieriöniittosilppuri. Toisena korjuumenetelmänä oli pyöröpaali-kiedontamenetelmä: korjuuketjussa oli Kuhn FC-352 G-niittomurskain, Welger RP 220 Profi -pyöröpaalain varustettuna verkkosidontalaitteella ja NHK 1500 -kiedontalaite. Kokeissa korjattiin pääasiassa ohra- ja vehnäkasvustoa, joiden osalta pyrittiin korjuu ajoittamaan niin, että havaittaisiin kasvuston kehitysasteen vaikutus korjuutappioihin. Lisäksi kokeissa oli mukana taikinatuleentumisasteella oleva kaurakasvusto ja kaura-virna-herne seoskasvusto. Kokeet alkoivat 26.7. ohrakasvuston korjuulla ja seuraavana päivänä kokeita jatkettiin vehnäkasvustossa kaksoissilppuria käyttäen. Paalausmenetelmää 27

kokeiltiin 29.7. ohra- ja vehnäkasvustossa. Kasvustoja esikuivattiin noin neljä tuntia, jonka jälkeen ne paalattiin. Kaura- ja kaura-herne-virna seoskasvustot korjattiin 3.8. kaksoissilppurilla. Huonon sadon ja lohkojen pienen koon vuoksi kokeita ei tehty paalausmenetelmää käyttäen. Korjuukokeet jatkuivat kaksoissilppurilla ohraa ja vehnää korjaten 9.8. Viimeinen koesarja alkoi 12.8. klo 10.30 ohra- ja vehnäkasvuston niitolla. Karhot paalattiin seuraavana iltapäivänä ja lopuksi paalit kiedottiin muovikalvoon. Koeajot eri koneilla tehtiin rajatuilta suorakaiteen muotoisilta lohkoilta, joiden leveys vaihteli 30 50 m ja pituus 100 108 m. Koelohkon ympäriltä korjattiin riittävän isot kaistat kasvustoa pois, jotta tilaa kokeiden tekoon oli riittävästi. Mittaukset kesän 1999 kokeissa Kokeissa otettiin kasvusto- ja kuiva-ainenäytteet. Sänkitappiot määritettiin 80 mm korkeaa neliömäistä teräskehikkoa käyttäen saksilla ylipitkä sänki niittäen. Asetusarvona silppurilla oli 8 cm:n sänki. Varisemistappiot imuroitiin yhden neliömetrin alalta 0.25 m 2 :n kehikkoa apuna käyttäen. Niittomurskauksen aiheuttama tappio määritettiin erikseen. Koeajoon kulunut aika mitattiin. 3.2.2 Koneiden säädöt ja ajonopeudet Kaksoissilppuri ja niittomurskain säädettiin siten, että sängen pituuden asetusarvona oli 8 cm. Kaksoissilppuria kuormitettiin kokeissa aivan äärirajoille. Koelohkon 100 m pitkä sivu ajettiin kahteen kertaan samaa nopeutta käyttäen. Aluksi lähdettiin liikkeelle noin 6 km/h nopeudesta ja sen jälkeen nopeutta nostettiin aina yhdellä vaihteella tai lisävaihteella siten, että saavutettiin maksimi mahdollinen ajonopeus, noin 12 km/h. Urakoitsija korjasi ohra- ja vehnäkasvustot pyöröpaali-kiedontamenetelmää käyttäen, jolloin ajonopeus oli 6,5-7,5 km/h. Niittovaiheessa etsittiin optimia ajonopeuden ja voiman ulosoton pyörimisnopeuden (voa) suhteen, jotta niittotappiot pystyttäisiin pitämään pieninä. Ajonopeudella 9,5 km/h ja voa:n pyörimisnopeudella 540 600 r/min niittojälki oli huono. Voa:n pyörimisnopeudella 750 r/min niittojälki oli hyvä. Kasvuston massavirran koneen läpi on oltava runsas, jotta murskaus ei aiheuttaisi tarpeettoman suuria tappioita. 28

3.2.3 Kesän 2000 kokeet Kesän 2000 kokeissa Vihdissä keskityttiin urakoitsijatyyppiseen pyöröpaalikiedontamenetelmään. Korjuuketjussa oli työleveydeltään 400 cm:n Kuhn Alterna -niittomurskain, Welger RP 220 Profi -pyöröpaalain varustettuna verkkosidontalaitteella ja NHK 1500 -kiedontalaite. Kokeissa mitattiin korjuumenetelmän vaikutusta tappioihin ja rehun laatuun kahtena eri korjuuajankohtana elokuun 1. ja 10. päivänä ohralohkoa korjattaessa. Tappiot määritettiin samaa menetelmää käyttäen kuin edellisenä vuotena. Elokuussa 1.8. ja 10.8. paalatuista sekä kahdeksaan muovikerrokseen kiedotuista paaleista otettiin rehunäytteet helmikuussa 2001 kuuden kuukauden varastoinnin jälkeen. Rehunäytteistä analysoitiin säilönnällinen laatu ja kemiallinen koostumus Viikissä kotieläintieteen laitoksella. Juha Kallion tilalla Nivalassa mitattiin ja seurattiin elokuussa 2000 Työtehoseuran tutkijoiden kanssa kokoviljan korjuuta kaurakasvustosta. Tilalla käytetty korjuuketju on hyvin ajateltavissa urakointikäyttöön sopivaksi. Koneketjussa oli suoraniittopäällä varustettu JF FCT 1350 -tarkkuussilppuri, jonka niittopäänä oli hydraulisesti ohjattava lautasniittolaite, työleveydeltään 320 cm:ä. Korjuuketjussa oli kaksi perävaunua, joiden tilavuudet ovat 30,5 m³ ja 40,3 m³. Korjattu rehu varastoitiin peltolohkon reunaan tehtyyn aumaan, jossa kokoviljarehu tasattiin ja tiivistettiin traktori-etukuormain -yhdistelmää käyttäen. 3.2.4 Kesän 2001 kokeet Urakoitsijan kanttipaalausketjun käyttöä kokoviljan korjuussa mitattiin ja seurattiin yhdessä Työtehoseuran tutkijoiden kanssa Köyliössä elokuussa 2001. Koneketjussa oli 3 m:n niittomurskain, Claas Linear 780 karhotin, Claas Quadrant 2200 Roto cut -kanttipaalain ja Kvernelandin Taarup 7655 - kiedontalaite. Karhottimella yhdistettiin kolme niittomurskaimen karhetta yhdeksi isoksi karhoksi. Kiedontalaitteessa käytettiin 750 mm leveää muovia, jota kiedottiin kuusi kerrosta paaliin. Paalin mitat ovat: leveys 120 cm, korkeus 70 cm ja pituus 180 cm. Paalit painoivat 620 650 kg, kun kuiva-ainetta oli 35 %. Elokuussa 2001 seurattiin ja mitattiin yhdessä Työtehoseuran tutkijoiden kanssa kokoviljan korjuuta myös noukinvaunumenetelmällä. Kasvusto niitettiin Kverneland Taarup 328T -etuniittolaitteella ja Kverneland Taarup 4032C -takaniittolaitteella. Korjuukoneena oli Pöttinger Jumpo 6000 noukinvaunu. Rehut korjasi urakoitsija lukuun ottamatta rehun tasaus- ja tiivistystyövaiheita, jotka isäntä teki itse. Luomulohkolta korjattu sekakasvusto sisälsi ohraa, virnaa, ruokonataa ja apilaa. 29

3.3 Tulokset ja tulosten tarkastelu 3.3.1 Kesän 1999 kokeet Kuiva-aine ja sato Kuvassa 16 on ohra- ja vehnäkasvuston kuiva-aineen kehitys korjuupäivinä. Heinäkuun 29. päivän kokeessa niittomurskattu ohra kuivui karholla ennen paalausta lämpimässä ja kuivassa sääoloissa kolme tuntia. Esikuivaus nosti kuiva-ainepitoisuutta 2 3 %-yksikköä. Vehnäkasvuston kuiva-ainepitoisuus vaihteli lohkokohtaisesti. Heinäkuun 26. ja 29. päivinä korjatuissa lohkoissa kasvusto oli harvaa ja lyhyttä, mutta elokuun puolella korjuukokeet tehtiin samalta lohkolta. Vehnäkasvusto oli kohtalaisen hyvä huomioon ottaen kesän 1999 kuivat kasvuolot. Kauran kuiva-ainepitoisuus korjattaessa oli 33 % ja kaura-herne-virna seoksen 31,5 %. Ohra Vehnä 50,0 45,0 DM (wb) 40,0 35,0 30,0 25,0 26.7. 29.7. 9.8. 12.8. Korjuupäivä Kuva 16. Korjattujen ohra- ja vehnäkasvustojen kuiva-ainepitoisuuden kehitys kokeiden aikana. Ohrakasvusto oli taikinatuleentumisasteella kokeiden alkaessa 26.7. ja vehnä hiukan pidemmälle edennyt. Elokuun 9. ja 12. päivinä ohra ja vehnä olivat varhaisella keltatuleentumisasteella. Kaura oli korjattaessa 3.8. taikinatuleentumisasteella. Seoskasvuston kaura oli vastaavalla kehitysasteella. Koelohkojen sadot ovat taulukossa 5. Ensimmäisissä kokeissa erityisesti vehnäkasvuston laatu oli huono, sillä se oli kärsinyt kesän kuivuudesta. Ohrakasvustot olivat kohtalaisia, vaikkakin harvoja ja korreltaan lyhyehköjä. Kaurakasvusto oli erittäin lyhyt ja sadoltaan alhainen. Kaura-herne-virna kasvusto näytti huonolta, mutta oli ainakin satomäärältään kohtalainen. Viimeisissä kokeissa korjatut pidemmälle tuleentuneet ohra- ja vehnäkasvustot olivat hyviä. 30

Taulukko 5. Kasvustojen sadot eri koelohkoilla v. 1998. Biomassa Pvm. Korjattu sato kg ka/ha kg/ha Ohra 26.7. 4855 15300 29.7. 4462 10970 9.8. 6380 16900 12.8. 4350 9520 Vehnä 27.7. 1930 4510 29.7. 1140 2880 9.8. 6390 15270 12.8. 4660 10714 Kaura 3.8. 1940 5890 Kaura-herne-virna 3.8. 1780 6190 Massavirta ja kapasiteetti Lieriöniittosilppurimenetelmä Massavirta kuvaa kokoviljan virtausta korjuukoneen läpi aikayksikössä [kg/s]. Massavirtaan vaikuttavat ajonopeus ja korjattava sato. Mikäli kasvusto niitetään esimerkiksi niittomurskaimella, varsinaisen korjuukoneen ajonopeuden lisäksi vaikuttaa niittomurskaimen työleveys ja karhon koko. Kuvassa 17 näkyy ohrakasvuston massavirta lieriöniittosilppurissa. Massavirta ei ole kasvanut tasaisesti, koska sato on ollut heikompi lohkon kohdassa, jossa on ajettu 7,6 km/h nopeudella. Ajonopeuden kasvaessa sänki- ja varisemistappiot lisääntyvät lähes lineaarisesti ajonopeuden muuttuessa 6,3 km/h:sta 9,8 km/h:iin. Korjuutappiot (sänki + variseminen) olivat kuitenkin alhaisia taikinatuleentuneessa ohrakasvustossa. Vehnää korjattiin neljää eri ajonopeutta käyttäen. Kuvasta 18 näkyy, että kasvusto on koelohkolla ollut melko tasainen, sillä massavirta on kasvanut tasaisesti ajonopeuden lisääntyessä. Sänkitappiot ovat muuttuneet varsin vähän ajonopeuden kasvaessa verrattuna varisemistappioiden muutokseen. Varisemistappiot nousivat jyrkästi, kun ajonopeutta lisättiin 8,1 km/h:sta. 31

Massavirta Sänkitappiot Varisemistappiot Massavirta kg/s 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 % sadosta 0,0 6,3 7,6 9,8 Ajonopeus km/h 0,0 Kuva 17. Ohrakokoviljan massavirta, sänki- ja varisemistappiot ajonopeuden funktiona. Tappiot % sadosta = tappiot/korjattu sato + tappiot. Massavirta kg/s 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Massavirta Sänkitappiot Varisemistappiot 6,4 8,1 9,5 11,9 Ajonopeus km/h 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 % sadosta Kuva 18. Vehnäkokoviljan massavirta, sänki- ja varisemistappiot ajonopeuden funktiona. Pyöröpaali-kiedontamenetelmä Ajonopeus oli niittomurskaimella 9,5 km/h ja paalaimella 8,7 km/h. Niittomurskaimen niittojälki on erittäin tasainen, kuten kuvan 19 sänkitappiot osoittavat. Karhotustappio (kuva 19) sisältää niittomurskauksessa karhon kohdalle ja karhon sivuun eli koko niittomurskaimen työleveydelle varisseen rehumassan. Karhotustappioiden osuus pyöröpaali-kiedontamenetelmän kokonaistappioista on 82 % ohrakokoviljaa korjattaessa. Suurin osa karhotustappioista oli karhon kohdalle varisseita tähkiä, korrenpätkiä ja irtojyviä. Paalauksessa syntyneet varisemistappiot ovat yllättävän pienet. Korjuun kokonaistappiot olivat 7,2 % sadosta. Samana päivänä ohrakokoviljan lisäksi korjattiin vehnäkokoviljaa. Vehnäkokoviljan erittäin huonon sadon vuoksi 32

mitattiin ainoastaan paalauksen varisemistappiot, jotka olivat 27 % sadosta. Suuret tappiot olivat seurausta huonosta sadosta, jolloin vehnäkokoviljamassa pyöri paalikammiossa hyvin pitkän aikaa. Mitä pidempään se viipyy paalikammiossa, sitä suuremmat ovat tappiot. Kuva 19. Ohrakokoviljan sänki-, karhotus- ja varisemistappiot 29.7. 1999. Sänki- ja karhotustappio = niitossa aiheutunut tappio, varisemistappio = paalauksessa aiheutunut tappio. Sänkitappio Karhotustappio Varisemistappio % sadosta 12 10 8 6 4 2 0 0,4 5,9 0,9 Kuva 20. Vehnäkokoviljan sänki-, karhotus- ja varisemistappiot 13.8. 1999. % sadosta Sänkitappio Karhotustappio Varisemistappio 12 10 9,8 8 6 5,3 4 2 0,6 0 Keltatuleentunut (alkuvaihe) vehnäkasvusto niitettiin 12.8. ja paalattiin 13.8. vuorokauden esikuivauksen jälkeen Paalit kiedottiin välittömästi paalauksen jälkeen muovikalvoon. Sänkitappiot (kuva 20) olivat alhaiset, kuten aiemminkin. Yhteensä korjuutappiot olivat 15,7 % sadosta ja niistä suurin osa syntyi niittomurskauksessa. Varisemistappioista osa syntyy pyöröpaalia sidottaessa. Jos paalaimessa on narusidonta, sidonnasta aiheutuvat tappiot voivat olla huomattavat. Onneksi verkkosidonnan käyttö yleistyy pyöröpaalauksessa, jolloin tappiot laskevat. Erikoiskoe Lisäkokeiden tavoitteena oli selvittää sängen pituuden osalta ne rajat, joihin korjuukoneilla on mahdollisuus päästä. Lieriöniittosilppurilla maksimi sängen pituus on 20 cm. Mikäli halutaan jättää pidempi sänki, on niittokonetta modifioitava. 33

Erillisessä niitossa niittomurskaimella ajettiin 12.8. lyhyet pätkät ohra- sekä vehnäkasvustossa ja sängen pituus oli 30 cm. Ohralla sängen yläpuolisen fraktion pituus oli 25 cm ja vehnällä 28 cm. Ohrakokoviljassa niittotappio oli 10,2 % ja vehnäkokoviljassa 13,6 %. Suurehko osa tappioista eli noin 35 65 % oli tähkiä. Niittomurskaimen niittopalkilla on oltava maakontakti, jotta niittojälki on tasainen. Muuten niittopalkki vain jousien varassa ollessaan tekee ajosuunnassa sinimuotoista käyrää, jolloin niittojälki on sen mukaista. 3.3.2 Kesän 2000 kokeet Suoraan kasvustosta niittävällä tarkkuussilppurilla varisemistappiot (kuva 21) olivat samaa luokkaa kuin leikkuupuimurien puintitappioiden suurin rajaarvo kapasiteettitesteissä eli 2 %. Suoraan kasvustosta niittävää tarkkuussilppuria käytettäessä korjuutappiot olivat alle 2 % kuiva-ainesadosta, joten se osoittaa selvän edun verrattuna menetelmiin, joissa niittovaihe on erillinen. Kuitenkin on muistettava, että viime vuosikymmenen aikana ja erityisesti viiden viime vuoden aikana juuri erillisen niittovaiheen sisältävät rehunkorjuumenetelmät ovat yleistyneet voimakkaasti. Erillinen niittopää on suositeltava varuste tarkkuussilppuriin, jos perinteisen nurmirehun lisäksi korjataan kokoviljasäilörehua. Erillinen niittopää on n. 10 000 :n lisäinvestointi tarkkuussilppuriin, joten sen taloudellisesti kannattava käyttö edellyttää isoja korjuupinta-aloja. Pyöröpaalainketjun varisemistappiot olivat hiukan pienemmät, kun vastaterät eivät olleet käytössä (kuva 21). Ruotsalaisten (Sundberg & Olsson 1998) tekemissä kokeissa tulos on ollut saman suuntainen, vaikka varisemistappioiden ero heidän kokeissaan silputun ja silppuamattoman välillä oli 6 %- yksikköä. Kokoviljan kuiva-aineen kasvaessa varisemistappiot lisääntyivät. Niittomurskaimessa sen murskausosa toimii tehokkaana puintikelana ja irrottaa jyviä tähkistä. Jyvätappioita niittomurskauksessa voidaan minimoida siten, että säädetään ajonopeus ja iskukelan pyörimisnopeus niin, että murskaimen varstojen iskuja rehumassaan aikayksikössä tulee mahdollisimman vähän. Joissakin murskaimissa on oma iskukelan pyörimisnopeuden säätö. Vaikka nykytraktoreissa on runsaasti vaihteita, välttämättä aina ei löydy optiminopeutta kyseiseen korjuutyön vaiheeseen. Tästä syystä kokoviljan korjuussa on tärkeää, että traktorin ajonopeus voidaan valita riippumatta voimanottoakselin pyörimisnopeudesta. Tällöin portaattomasta ajonopeuden säädöstä (ns. CVT) on selvää hyötyä. Tanskalaiset ovat sovittaneet tarkkuussilppuriin riipijäpöydän, joka mahdollistaa pelkän tähkien korjuun ilman leikkuupuimuria (Madsen 2000). Olki voidaan korjata erikseen haluttuun käyttötarkoitukseen. 34